汽车其它工程介绍.pptx

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1、本章导入本章导入 1.1.现代汽车制造在不断提高产品质量，增加产量的同时，现代汽车制造在不断提高产品质量，增加产量的同时，更注重产品的款式、高能效、低成本更注重产品的款式、高能效、低成本 以及环保等因素。以及环保等因素。新型材料在现代汽车中的应用新型材料在现代汽车中的应用2.2.以以金属材料结构为主体的传统工艺生产的汽车，因投资金属材料结构为主体的传统工艺生产的汽车，因投资大、风险高、工艺复杂、工装设备庞大、生产线长、原材料大、风险高、工艺复杂、工装设备庞大、生产线长、原材料消耗大、能耗大、成本高、制造周期长已难以满足现代汽车消耗大、能耗大、成本高、制造周期长已难以满足现代汽车制造的要求。制造

2、的要求。3.3.新型汽车材料因具有刚度大、强度高、质量轻等特点，可新型汽车材料因具有刚度大、强度高、质量轻等特点，可根据使用条件进行设计与制造，且制品集成度高、成型周期根据使用条件进行设计与制造，且制品集成度高、成型周期短、生产效率高，能满足各种特殊用途要求，可以极大地提短、生产效率高，能满足各种特殊用途要求，可以极大地提高工程结构性能，已广泛应用在现代汽车中。高工程结构性能，已广泛应用在现代汽车中。第1页/共80页教学目标:能力目标能力目标1）能够区分各不同新型材料类型及在汽车上合理使用；2）能够正确选择使用新型材料制造汽车零件。知识目标知识目标1）掌握车用复合材料的性能特点及应用；2）认识

3、陶瓷材料的性能特点及应用；3）了解汽车用新型材料类型及性能特点。第2页/共80页教学内容复合材料陶瓷材料玻璃摩擦材料特殊用途汽车材料第3页/共80页 新型材料在汽车中的应用新型材料在汽车中的应用第4页/共80页1.1.车身车身 第5页/共80页2.2.传动轴传动轴 第6页/共80页3.3.发动机发动机第7页/共80页新型汽车材料的分类新型汽车材料的分类1.1.结构材料结构材料主要用于制造汽车外板、汽车结构件、发动机及发动机周边部件等，要求其具备一定的强度、硬度、韧性和耐磨性。如金属材料、高分子材料、陶瓷材料等复合材料也属于结构材料，并有着极其广泛的应用。2.2.功能材料功能材料指具有某种或某些

4、特殊物理性能或功能的材料，如具备特殊的声、光、电、磁、热等物理性能。功能材料包括电功能材料、磁功能材料、热功能材料、光功能材料和智能功能材料等。这些材料正逐步引起人们的重视。例如，在汽车音响零件、电子元器件、车载智能化控制系统及显示系统等方面已得到广泛的开发和利用。按照性能特点和用途大致分为：按照性能特点和用途大致分为：第8页/共80页第一节第一节 复合材料复合材料第四章 汽车其它工程材料汽车其它工程材料第二节第二节 陶瓷材料陶瓷材料第三节第三节 玻璃玻璃第四节第四节 摩擦材料摩擦材料第9页/共80页第一节第一节 复合材料复合材料 具有重量轻、比强度高、比模量高、抗疲劳具有重量轻、比强度高、比

5、模量高、抗疲劳性能好、减振性能好、成型工艺简单、可实现性能好、减振性能好、成型工艺简单、可实现复杂零件集成化生产、对环境污染更小复杂零件集成化生产、对环境污染更小等诸多等诸多优点，使得许多种类型的复合材料在车身轻量优点，使得许多种类型的复合材料在车身轻量化过程中得到了施展才能的舞台，并在汽车的化过程中得到了施展才能的舞台，并在汽车的轻量化进程中大显身手轻量化进程中大显身手。第10页/共80页例如，玻璃纤维增强高分子基复合材料(FRP)等新品种已随着技术的成熟而代替钢铁材料，应用于车身的内饰件、外装件和功能件，达到了车身轻量化的目的。汽车内饰第11页/共80页 复合材料是指由两种和两种以上的、物

6、理和化学性复合材料是指由两种和两种以上的、物理和化学性质不同的物质，撷取各组成成分的优点组合起来而得质不同的物质，撷取各组成成分的优点组合起来而得到的一种多相固体材料。它具有了对所组成材料相互到的一种多相固体材料。它具有了对所组成材料相互取长补短的良好综合性能，比原组成材料具有的性能取长补短的良好综合性能，比原组成材料具有的性能要更加优越。下图所示是复合材料的结构示意图。要更加优越。下图所示是复合材料的结构示意图。一一.复合材料的组成及特性复合材料的组成及特性a)层叠复合 b)连续复合 c)颗粒复合 d)短纤维复合 复合材料结构示意图复合材料结构示意图第12页/共80页 按照基体材料来分，按照

7、基体材料来分，有聚合物基复合材料、金有聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、石墨基复合材属基复合材料、陶瓷基复合材料、石墨基复合材料（碳料（碳-碳复合材料）、混凝土基复合材料等；碳复合材料）、混凝土基复合材料等；二二.复合材料的分类复合材料的分类按照增强材料来分，按照增强材料来分，有碳纤维增强复合材料、玻有碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料等。璃纤维增强复合材料等。在汽车行业应用的复合材料主要根据基体材料和增强材料的种类在汽车行业应用的复合材料主要根据基体材料和增强材料的种类来分。来分。第13页/共80页常见的复合材料分类图常见的复合材料分类图 第14页/共80页例如，可采用

8、金属基复合材料来制作汽车活塞、制动例如，可采用金属基复合材料来制作汽车活塞、制动部件和连杆等零件。部件和连杆等零件。汽车活塞 汽车离合器摩檫片 第16页/共80页 2 2）良好的抗疲劳性能）良好的抗疲劳性能 复合材料有高疲劳强度。由于纤维复合材料特复合材料有高疲劳强度。由于纤维复合材料特别是纤维树脂复合材料对缺口、应力集中敏感性别是纤维树脂复合材料对缺口、应力集中敏感性小，而且纤维和基体界面能够阻止和改变裂纹扩小，而且纤维和基体界面能够阻止和改变裂纹扩展方向，因此复合材料有较高的疲劳极限。例如，展方向，因此复合材料有较高的疲劳极限。例如，碳纤维增强聚酯树脂的疲劳强度为其拉伸强度的碳纤维增强聚酯

9、树脂的疲劳强度为其拉伸强度的70%80%，而大多数金属材料只有其抗拉强，而大多数金属材料只有其抗拉强度的度的40%50%。第18页/共80页3 3）过载时安全性能好）过载时安全性能好 纤维增强复合材料是由大量单根纤维合成，平均每平方厘米面积上有几千到几万根纤维，超载后即使有少量纤维断裂，载荷也会迅速重新分布，由未断裂的纤维承担，这样可使构件丧失承载能力的过程延长，断裂安全性能较好。第19页/共80页4 4）减摩、减振性能好）减摩、减振性能好 复合材料具有高的比模量，因此也具有高的自振频率，可以有效地防止在工作状态下产生共振及由此引起的早期破坏。同时，一些复合材料的摩擦系数低，具有良好的减摩性。

10、对相同形状和尺寸的梁共同进行振动实验，即轻合金梁与碳纤维复合材料的梁同时起振，前者需要9s才能停止振动；而复合材料的梁只需2.5s就静止了。第20页/共80页5 5）耐热性能好）耐热性能好 由于复合材料增强纤维的熔点均很高，一般都在2000以上，而且在高温条件下仍然可保持较高的高温强度，故用它们增强的复合材料具有较高的高温强度和弹性模量，特别是金属基复合材料，更显出其优越性。例如，铝合金材料在400时，弹性模量接近于零，强度值也从室温的500MPa 降到3050MPa，而弹性模量几乎降为零。而碳纤维或硼纤维增强铝合金复合材料，在400时强度和弹性模量几乎可保持室温时的水平。通常，聚合物基复合材

11、料的使用温度也在100200之间，耐热性要比相应的塑料有明显的提高。第21页/共80页6 6）成型工艺简便灵活，可设计性强成型工艺简便灵活，可设计性强 使用复合材料制造汽车改变了传统工艺流程和生产模式，对于形状复杂的构件，根据受力情况采用模具可以一次整体成型，减少了零件、紧固件和接头数目，材料利用率较高。充分发挥技术集成的优势，达到精简零部件数量、减少加工工序、裁减加工设备及生产线、减少中间环节、降低材料消耗、裁减工作人员、提高产品质量、削减投资、降低生产成本、提高效费比的目的。第22页/共80页 例如日产“布尔巴特”汽车前端板，用钢板制造时由20多个零件组成，而用纤维增强塑料复合材料，则用7

12、个零件就可以；采用硼纤维增强复合材料，用1000N的原料可获得8000N的零件。第23页/共80页四四.汽车常用复合材料汽车常用复合材料 1 1高分子基复合材料（高分子基复合材料（FRPFRP）FRP是汽车轻量化的最重要的材料。FRP主要是由三部分组成：纤维。多为玻璃纤维、碳纤维和陶瓷短纤维等，特别是玻璃纤维在价格、生产和性能等方面有明显的优势。纤维含量在25%30%；树脂。聚丙烯塑料PP、聚乙烯塑料PVC、聚二烯塑料PE、ABS等不饱和聚酯和热塑性树脂；填充料。常用中空的玻璃微球、陶瓷微球和有机物微球。制作过程中，加入适当的硬化剂和增粘剂，使用先进的成形工艺，便可得到成形流动性好的高分子基复

13、合材料。第24页/共80页高分子基复合材料（高分子基复合材料（FRPFRP）在汽车中的应）在汽车中的应用用 世界各国汽车工业中，美国于19531953年就开始在汽车上使用FRPFRP；日本于19551955年开始使用。现在FRPFRP在汽车工业中已得到广泛的使用。由于FRPFRP的大量应用，使轿车的平均密度大为降低。例如，日本小型轿车的平均密度由19741974年的4.78g/cm34.78g/cm3降低到19921992年的3.77g/cm33.77g/cm3。目前，利用FRPFRP制作的汽车部件有：车身车顶壳体、发动机部件、仪表盘、阻流板、车灯、前隔栅、夹层板、后闸板等。第25页/共80页

14、第26页/共80页热塑性玻璃钢在汽车中的应用热塑性玻璃钢在汽车中的应用第29页/共80页热塑性玻璃钢与热塑性塑料的比较热塑性玻璃钢与热塑性塑料的比较 热塑性玻璃钢同热塑性塑料相比，基体材料相同时，强度热塑性玻璃钢同热塑性塑料相比，基体材料相同时，强度和疲劳性能可提高和疲劳性能可提高2 2 3 3倍以上，冲击韧性提高倍以上，冲击韧性提高2 2 4 4倍，蠕变倍，蠕变强度提高强度提高2 2 5 5倍，达到或超过了某些金属的强度。例如倍，达到或超过了某些金属的强度。例如40%40%玻璃钢纤维增强尼龙的强度超过了铝合金而接近于镁合金的玻璃钢纤维增强尼龙的强度超过了铝合金而接近于镁合金的强度。因此可以用

15、来取代这些金属。强度。因此可以用来取代这些金属。在汽车发动机缸盖等部位采用玻璃纤维强化热塑性树脂在汽车发动机缸盖等部位采用玻璃纤维强化热塑性树脂（GFRTPGFRTP），比用铸铁制造的同样部件的质量减轻），比用铸铁制造的同样部件的质量减轻45%45%；汽；汽车底盘采用玻璃纤维增强树脂（车底盘采用玻璃纤维增强树脂（GFRPGFRP），其重量比钢铁材），其重量比钢铁材料减轻料减轻80%80%，从，从2020世纪世纪8080年代起，已被世界各大汽车公司采年代起，已被世界各大汽车公司采用。用。第30页/共80页玻璃纤维强化热塑性树脂在汽车中的应用玻璃纤维强化热塑性树脂在汽车中的应用 汽缸盖汽缸盖 汽汽

16、车底盘车底盘第31页/共80页 热固性玻璃钢热固性玻璃钢 它是以玻璃纤维为增强剂和以热固性树脂为粘结剂制成的复合材料。常用的热固性树脂为酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂和有机硅树脂等4种。酚醛树脂出现最早，环氧树脂性能教好，应用较普遍。热固性玻璃纤维增强塑料集中了其组成材料的优点：质量轻、比强度高，耐腐蚀性好，介电性能优越，成形性能良好。它们的比强度比铜合金和铝合金高，甚至比合金钢还高；但刚度教差，仅为钢的1/101/5，耐热性不高（低于200），容易老化容易蠕变等。汽车常用的热固性玻璃钢为聚酯树脂玻璃钢。玻璃纤维增强塑料玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）（玻璃钢）的分类的分类第32页/共80页热固

17、性玻璃钢在汽车中的应用热固性玻璃钢在汽车中的应用 汽车油箱 汽车前灯 第33页/共80页 碳纤维增强塑料碳纤维增强塑料 碳纤维增强塑料碳纤维增强塑料 是指具有基体和碳纤维复合特性的复合材料，主要是以环氧树脂基体、以碳纤维为基体的环氧树脂基碳纤维增强塑料。增强塑料专用短纤维 分子结构 碳纤维增强塑料片碳纤维增强塑料产品第34页/共80页碳纤维增强塑料的特性碳纤维增强塑料的特性 它的抗拉强度和疲劳强度高，密度低，耐磨性好，耐蚀性好，膨胀系数小，能导电，延伸率小，抗冲击性差。常用的碳纤维补强树脂基复合材料（CFRP）的比强度高、质量轻、抗冲击，根据碳纤维编织取向和含量的合理设计，灵活利用材料的各项异

18、性特征和可调刚性，将CFRP压制成任何所需的形状，由CFRP制成的驱动轴，一根可代替两根钢铁轴，使重量减轻60%，并大幅度降低车内噪音，还可使车身前后方向振动大幅降低。第35页/共80页碳纤维增强塑料在汽车中的应用碳纤维增强塑料在汽车中的应用第36页/共80页2 2金属基复合材料金属基复合材料 通常是由低强度、高韧性的基体和高强度、高弹性模量的纤维组成的。金属基复合材FRP料的基体大多采用铝、铜、铝合金、铜合金、镁合金和镍合金。增强材料一般为纤维状、颗粒状和晶须状的碳化硅、硼、氧化铝和碳纤维，要求具有高的强度和弹性模量（抵抗变形及断裂）、高抗磨性（防止表面损伤）与高化学稳定性（防止与空气和基体

19、发生化学反应）。第37页/共80页金属基复合材料在汽车工业中的应用金属基复合材料在汽车工业中的应用 汽车工业中应用碳化硅颗粒铝合金基复合材料的发展是最快的。它的强度比中碳钢好，与钛合金相近而又比铝合金略高，其耐磨性也比钛合金、铝合金好，密度只有钢的1/3，与铝相近。汽车上用来制作汽车活塞、制动部件等。其中，纤维补强金属基复合材料（FRM）,是利用纤维的特性制造轻质结构材料的成功例子。通过这些轻质复合材料的使用，可以有效地减少整车重量。汽车活塞环汽车活塞汽车制动部件第38页/共80页 是指通过在陶瓷材料中加入颗粒、晶须及纤维等得到的陶瓷基复合材料，可以使陶瓷的韧性大大提高。陶瓷基复合材料具有高强

20、度、高模量、低密度、耐高温、高的耐磨性和良好的韧性，目前已用于高速切削工具和内燃机部件上。各种无水冷式陶瓷基复合材料发动机部件陶瓷发动机保护剂3 3陶瓷基复合材料陶瓷基复合材料第39页/共80页陶瓷基复合材料在汽车工业中的应用陶瓷基复合材料在汽车工业中的应用 汽车工业的研究重点是用陶瓷复合材料替代金属制造发动机的零部件。汽车发动机部件以至整机，用陶瓷材料可以提高热效率、无需水冷，而且比硬质合金的重量轻的多。例如，采用氮化硅陶瓷复合材料制造发动机的涡轮增压器，比镍基热合金涡轮增压器的重量减轻34%，启动到104r/min所需的时间缩短了36%。第40页/共80页第二节第二节 陶瓷材料陶瓷材料 传

21、统上的“陶瓷”一词是陶器和瓷器的总称，陶瓷的定义为：凡经原料配制、坯料成型、窑炉烧成工艺制成的产品，都称为陶瓷（这也包括了粉末冶金制品）。第41页/共80页 现代陶瓷材料是以特种陶瓷为基础由传统陶瓷发展起来，有鲜明特点的一类新型工程材料。它早已超出了传统陶瓷的概念和范畴，扩大到了所有无机非金属材料，是一种高新技术的产物。第42页/共80页一、一、陶瓷材料的性能陶瓷材料的性能1 1力学性能力学性能 与金属材料相比，陶瓷的弹性模量大，硬度高，抗压强度高。但脆性大，抵抗裂纹扩展的能力很低。2 2热性能热性能 陶瓷属于耐高温材料，它的熔点高，大多数在2000以上具有的金属材料高得多的抗氧化性和耐热性：

22、陶瓷的抗蠕变能力强，热膨胀系数和导热系数小，红硬性可达1000。但多数陶瓷材料的抗热震性都很差。3 3化学性能化学性能 陶瓷的化学性能非常稳定，具有优良的抗氧化性和不可耐烧性。一般不会被氧化。此外陶瓷对酸、碱、盐和熔融的有色金属有较强的耐蚀性，不会发生老化。4 4电性能电性能 陶瓷材料的电性能可在很大的范围内变化。室温下的大多数陶瓷都是电绝缘体，因此大量由于制造隔电的瓷质绝缘器件。某些特种陶瓷具有导电性和导磁性，是作为功能材料开发的特殊陶瓷品种。第43页/共80页二、常用工业陶瓷二、常用工业陶瓷 1普通陶瓷 以粘土、长石、石英等天然原料为主，经粉碎、成型、烧结工艺制成的产品均属普通陶瓷（传统陶

23、瓷）。如日用陶瓷、建筑陶瓷、卫生陶瓷、低压和高压电瓷、化工陶瓷（耐酸、碱）、多孔陶瓷。日用陶瓷建筑及卫生陶瓷低压和高压电陶瓷第44页/共80页2.特种陶瓷 特种陶瓷是指用化工原料制成的，具有许多优异性能的陶瓷。包括所有新型无机非金属材料，都属于特种陶瓷。如：氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷 和敏感陶瓷 第45页/共80页氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷 氧化铝陶瓷的主要成分是Al2O3，又称为刚玉瓷。它具有高硬度，高温强度高，有良好的耐磨性、绝缘性和化学稳定性。但抗热震性能差，不能承受温度的突变。由于它优异的综合性能，使其成为应用最广泛的高温陶瓷。在汽车工业中的典型用途为火花塞绝缘体，汽车排气净化器、发

24、动机缸盖底板、气缸套、活塞顶等。火花塞绝缘体汽车排气净化器气缸套活塞顶第46页/共80页氮化硅陶瓷 氮化硅陶瓷的显著特点是抗热震性能好，具有自润滑性优异的电绝缘性。常用作高温轴承、耐蚀水泵密封环等。第47页/共80页碳化硅陶瓷碳化硅陶瓷 碳化硅陶瓷是目前高温强度最高的陶瓷，它在1400的高温下仍能保持500600MPa的抗弯强度。常用于火箭尾喷嘴、燃气轮机的叶片、核燃料的包装材料等，也可制作耐磨密封圈。第48页/共80页敏感陶瓷 敏感陶瓷是一种采用粉末冶金的方法制成的精细陶瓷，按其功能和敏感效应又分为半导体陶瓷、介电陶瓷、铁电陶瓷、热电陶瓷、压电陶瓷导电陶瓷和磁性陶瓷等。陶瓷类敏感元件或传感器

25、是借助于敏感陶瓷的物理量（或化学量）对电参量变化的敏感性，实现对温度、湿度、电、磁、声、光、力和射线等信息进行检测的器件，敏感陶瓷作为其主体材料而得到日益广泛的应用。第49页/共80页三、汽车上常用的功能陶瓷三、汽车上常用的功能陶瓷 做为结构材料和功能材料，陶瓷在汽车中有广泛的用途。经过实验与工业化应用证明：陶瓷材料优越的机械特性及高温化学性能，已远远超过金属材料或其它材料制成的零部件。由于这些部件体积很小，而且材料的密度较小，重量轻，灵敏度高对恶劣环境的适应性好。此外，金属体表面喷涂耐磨润滑陶瓷在汽车上也有应用。活塞环表面耐涂料层（AL2O3、Cr2O3、WC、Al2TiO5等），转动部件的

26、润滑耐磨涂层，隔热涂层和耐磨涂层等。第50页/共80页汽车中应用的功能陶瓷氧化物 材料材料 特性特性 制品制品 Al2O3 绝缘性绝缘性 基板，封袋基板，封袋 MgO 温度敏感器温度敏感器 硅酸盐硅酸盐 透光性透光性 车窗挡风调光车窗挡风调光 BaTiO3 诱电性诱电性 回路部件回路部件(MnNiZn)Fe3O4 磁性磁性 马达马达 BAl2O3 导体导体 NaS电池电池 ZrO2 测氧测温元件，燃料电池测氧测温元件，燃料电池 过渡金属氧化物过渡金属氧化物 半导体半导体 热敏湿敏元件热敏湿敏元件 PZT 压电性压电性 机电转换器，加速传感器机电转换器，加速传感器 PT 流量计，压力传感器流量计

27、，压力传感器 水晶水晶 非氧化物 ZnS 发光性发光性液晶计时器，光电开关液晶计时器，光电开关SiC 导电性导电性 气体点火器，发热体气体点火器，发热体 第51页/共80页 陶瓷应用于汽车上，可以有效地降低车辆的重量、提高发动机的热效率、降低油耗，减少排气污染，提高易损件寿命、完善汽车智能性功能等都有重要意义。近些年来，国际特种陶瓷界的科学家经过艰苦试验与攻关，已开发研制出一大批汽车用功能陶瓷制品，下面介绍几种常用功能陶瓷制品：氧化锆陶瓷氧传感器、堇青石陶瓷蜂窝催化剂载体、陶瓷气门加热器、爆燃传感器 和各种陶瓷传感元件等。陶瓷材料在汽车中的应用陶瓷材料在汽车中的应用第52页/共80页第三节第三

28、节 玻璃玻璃 玻璃是汽车不可缺少的组成部分，正是它承担着挡风、遮雨和采光的基本功能，而且也对汽车的外观和内在性能起着重要的作用。随着人们对汽车在美观、舒适和环保等方面的标准越来越高，汽车玻璃已日益成为设计师们实现各种附加功能的重要工具，是现代汽车工业和建筑业等行业不可缺少的材料。第53页/共80页第54页/共80页一、一、玻璃的性能玻璃的性能 玻璃是一种非晶形固体，它是以石英砂、纯碱、长石、石灰石等为主要原料，并加入某些金属氧化物等辅料，在高温窑中煅烧至熔融后，经成型、冷却所获得的非金属材料。（1）密度 普通玻璃的密度一般为2.5左右，石英玻璃的密度最小，为2.3，而铅玻璃的最大密度可达8。（

29、2）力学性能 抗拉强度低，抗压强度高，硬度较高（莫氏48级），韧性很差，是典型的脆性材料。第55页/共80页（3）耐热性 普通玻璃的耐热性较差，经过热处理后，可提高其耐热性。（4）化学稳定性 玻璃有良好的化学稳定性，对酸、碱的腐蚀具有较强的抵抗能力。但氢氟酸对玻璃具有较强的腐蚀作用。（5）绝缘性 固态玻璃具有良好的绝缘性能，可用于制造各种绝缘器材和电学仪器。但液态玻璃却具有良好的导电性。（6）光学性质 玻璃最突出的特点是具有良好的光学性质。玻璃的光学性质主要反映在透明性和折光性。第56页/共80页二、常用玻璃的种类、特点及主要用途二、常用玻璃的种类、特点及主要用途 按其化学组成的不同可分为：钠

30、玻璃、钾玻璃、铅玻璃、铝镁玻璃、硼硅玻璃和石英玻璃等。按用途的不同还可分为：建筑玻璃、工业玻璃、光学玻璃、化学玻璃及玻璃纤维等。其中建筑玻璃有平板玻璃、波纹玻璃、玻璃砖和异形玻璃构件；工业玻璃有泡沫玻璃、夹丝玻璃、钢化玻璃、夹层玻璃、中空玻璃以及磨光玻璃等；而平板玻璃又有一般窗用玻璃、压花玻璃、磨砂玻璃、彩色玻璃和浮法玻璃的种类。第57页/共80页常用的几种玻璃产品常用的几种玻璃产品平板玻璃 通常是指窗用平板玻璃，又称镜片玻璃。在日常生活中随处可见。第58页/共80页 磨砂玻璃 通常又叫毛玻璃。它是对平板玻璃进行表面磨砂处理而得到的。其主要特点是透光不透明，常用于制作浴室、卫生间门窗等，还可用

31、于制作灯罩、黑板面等。第59页/共80页浮法玻璃 是经锡槽浮抛成型的高质量平板玻璃。主要特点是表面平整，无波纹，光学性质比一般平板玻璃优良。多用于橱窗的制作及高级建筑的门窗等。第60页/共80页 钢化玻璃 钢化玻璃是普通玻璃经过高温淬火处理的特种玻璃，即将普通玻璃加热到一定温度后，迅速冷却进行特殊钢化处理。其性能特点是具有很高的温度急变抵抗能力，强度也较高。钢化玻璃主要用于高层建筑的门窗、厂房的天窗、汽车、火车、船舶的门窗和挡风玻璃等。第61页/共80页 夹丝玻璃 又称防碎玻璃，玻璃中间夹有一层金属网。夹丝玻璃又分为夹丝压花玻璃（在压延过程中夹入金属丝或网，一面压有花纹的平板玻璃）、夹丝磨光玻

32、璃（表面进行磨光的夹丝玻璃）。特点是强度高，不易破碎。即使破碎，玻璃碎片也会附着在金属网上而不易脱落，具有一定的安全作用。适用于建筑中需要采光而对安全性要求又比较高的场合，如厂房天窗、防火门窗、地下采光窗等。第62页/共80页 夹层玻璃 又称安全玻璃。它是将两片以上的平板类玻璃用聚乙烯醇缩丁醛塑料衬片粘合而成，具有较高的强度。在受到破坏时，会产生辐射状或同心圆形裂纹，碎片不易脱落，且不影响透明度，不产生折光现象。第63页/共80页 信号玻璃 主要有平板色玻璃、凸透镜玻璃、偏光镜玻璃和牛眼形玻璃四类。信号玻璃的质量要求远高于普通玻璃。它要求具有色彩鲜艳且均匀一致，较高的透明度，有选择的色光透过性

33、等特性。广泛应用于铁路、公路、水路、航空等领域制作各种信号机、信号灯。第64页/共80页玻璃纤维 制成玻璃纤维的玻璃主要为二氧化硅和其它氧化物的共熔体并以极快的速度抽拉成细丝状玻璃，直径一般为（59）m，玻璃纤维柔软如丝，比玻璃的强度和韧性高得多，其抗拉强度可达10003000Mpa，比高强度钢还高出两倍；耐热性高，在250以下力学性能变化不大；化学稳定性好，主要缺点是脆性较大。玻璃纤维若与合成树脂结合在一起，便形成了性能较好的好的玻璃纤维增强复合材料，即玻璃钢；玻璃纤维也可以制成耐火织物。第65页/共80页三、常用汽车玻璃三、常用汽车玻璃 汽车用玻璃的使用量占汽车总重的3%左右（轿车）。玻璃

34、是汽车上具有重要功能的外装件。汽车上使用的玻璃主要是窗玻璃，对玻璃的透明性、耐侯性、强度及安全性有很高的要求。在现代汽车中，玻璃不仅仅是一种功能性外装件，而且还兼顾了保证开阔视野、良好的乘坐环境、降低空气阻力和美观等多种功能。玻璃优良的造型设计，可以有利于降低汽车的空气阻力，减少燃料的消耗。现代汽车流行的曲面风窗玻璃，使汽车的造型更加美观实用。根据玻璃在汽车上的安装位置不同，分为风窗玻璃、后窗玻璃、前角窗玻璃、前门窗玻璃、后门窗玻璃、后角窗玻璃和后侧窗玻璃等。此外,汽车用玻璃必须是安全性能高的夹层玻璃、局部钢化玻璃或钢化玻璃。第66页/共80页汽车玻璃汽车玻璃第67页/共80页四、新型汽车玻璃

35、简介四、新型汽车玻璃简介 现代汽车工业对于汽车玻璃的性能要求上越来越高。随着科技水平的发展，新型功能性玻璃材料应运而生，并广泛地运用于汽车上。这里介绍几种常见的新型汽车玻璃:防紫外线钢化玻璃、具有红外反射功能的汽车挡风玻璃、智能化自洁性抗反射玻璃 和超吸热玻璃。第68页/共80页防紫外线钢化玻璃防紫外线钢化玻璃 是利用一些金属氧化物的纳米粒子，对紫外线的选择性吸收与反射作用，选择采用了纳米态的含有o、Fe、r等氧化物族系，经高温涂敷融熔烧结整合处理，而获得的一种具有紫外线辐射的防护特性满足车辆作业使用条件的新品玻璃，具有永久性防紫外线辐射的功能。第69页/共80页具有红外反射功能的汽车挡风玻璃

36、具有红外反射功能的汽车挡风玻璃 具有红外反射功能的汽车挡风玻璃采用中频交流磁控溅射镀膜技术，在夹胶安全玻璃的里侧沉积一层具有极高可见光透过率、很高红外反射率的特殊功能薄膜，可以极大提高驾乘舒适性。在炎热的盛夏，对具有强烈热效应的中远红外线产生80以上的反射作用，使轿车内的驾乘人员感觉犹如在茂树厚荫之中；在寒冷的冬天，可使驾乘室内的热量不会以红外辐射的形式散发，使轿车具有冬暖夏凉的功效。第70页/共80页智能化自洁性抗反射玻璃智能化自洁性抗反射玻璃 自净玻璃自净玻璃又称之为自洁玻璃，它是在平板玻璃表面涂覆了一层透明的二氧化钛光催化剂涂膜的新玻璃。当被称为“光触媒”的二氧化钛催化剂膜遇到太阳光或荧

37、光灯、紫外线照射后，在外界光的激发状态下会使玻璃面层上的透明二氧化钛表面附着的有机物、污染物变成氧化碳和水且自动消除。第71页/共80页超吸热玻璃超吸热玻璃 顾名思义就是与普通玻璃相比有着非同一般的吸热性能的玻璃产品，而且除了吸收热量以外，这种玻璃还能吸收阳光中大部分的紫外线。该种玻璃的配方可以在不过份牺牲玻璃透光率的前提下，大幅度改善红外线及紫外线吸收性能。与普通玻璃相比，超吸热玻璃在红外线和紫外线透过率两项指标上有着明显的优势，且稳定性好、更有利于环保等特点。超吸热玻璃及其吸热性能实验第72页/共80页第四节第四节 摩擦材料摩擦材料 汽车用摩擦材料，是汽车上的消耗性材料之一，主要起到传递动

38、力、制动减速、停车制动等作用，是汽车制动系统与行车系统的重要组成部分。采用摩擦材料制造的零部件主要包括汽车制动摩擦片、汽车离合器摩擦片及手制动摩擦片等。汽车制动器及摩擦片汽车离合器及摩擦片第73页/共80页 一、汽车用摩擦材料的性能要求一、汽车用摩擦材料的性能要求 1）摩擦系数 摩擦系数是摩擦材料的一个最为主要的技术指标，通常不是一个常数，而是受温度、压力、速度、表面状态、摩擦环境等的影响而变化。理想的摩擦系数是对这些因素的影响变化相对不敏感的摩擦系数。2）耐磨性 是衡量摩擦材料使用寿命的一个重要指标。良好的耐磨性使摩擦对偶的磨损降低。3）物理、力学性能 摩擦材料的物理、力学性能除能满足摩擦材

39、料的加工要求以外，还要满足摩擦材料在使用中的强度要求，以保持良好的使用性能。对于汽车离合器摩擦片，要求摩擦材料具有良好的冲击韧度、抗压强度、抗剪强度，以及良好的导热性、耐热性，性能随温度的变化要小。4）噪声 汽车产生制动噪声产生的原因很复杂。就摩擦材料而言，低的摩擦系数比较容易产生过重的噪声。第74页/共80页二、汽车摩擦材料的组成二、汽车摩擦材料的组成汽车摩擦材料主要由骨架材料、粘结剂和填充材料所汽车摩擦材料主要由骨架材料、粘结剂和填充材料所组成。组成。1 1）骨架材料骨架材料 骨架材料多以石棉纤维为主，占摩擦材骨架材料多以石棉纤维为主，占摩擦材料总量的料总量的95%95%以上。以上。2 2

40、）粘结剂粘结剂 摩擦材料用粘结剂多以酚醛树脂为主，摩擦材料用粘结剂多以酚醛树脂为主，也有相当一部分使用了含橡胶、腰果油、聚乙烯醇或也有相当一部分使用了含橡胶、腰果油、聚乙烯醇或其它高分子材料成分的改性酚醛树脂。其它高分子材料成分的改性酚醛树脂。3 3）填充材料填充材料 填充材料多采用重晶石、硅灰石、氧填充材料多采用重晶石、硅灰石、氧化铝、铬铁矿粉、氧化铁、轮胎粉及铜、铅等粉末。化铝、铬铁矿粉、氧化铁、轮胎粉及铜、铅等粉末。第75页/共80页 目前，摩擦材料的生产多采用模压法，即将各种组成材料目前，摩擦材料的生产多采用模压法，即将各种组成材料经混合、热压、研磨后得到摩擦材料。也有采用辊压法、一步

41、经混合、热压、研磨后得到摩擦材料。也有采用辊压法、一步成型法或其他加工方法的。成型法或其他加工方法的。第76页/共80页小小 结结:u本章重点本章重点:1.1.新型汽车材料在现代汽车的应用新型汽车材料在现代汽车的应用.2.2.各种新兴汽车材料的性能及其指标各种新兴汽车材料的性能及其指标.u基本概念基本概念:复合材料、复合材料、FRP材料、热塑性、热固性、材料、热塑性、热固性、陶瓷材料、陶瓷材料、汽车玻璃。汽车玻璃。第77页/共80页第78页/共80页人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。第79页/共80页感谢您的观看。第80页/共80页